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JP2009143361A - Drive device for hybrid vehicle - Google Patents

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JP2009143361A
JP2009143361A JP2007322150A JP2007322150A JP2009143361A JP 2009143361 A JP2009143361 A JP 2009143361A JP 2007322150 A JP2007322150 A JP 2007322150A JP 2007322150 A JP2007322150 A JP 2007322150A JP 2009143361 A JP2009143361 A JP 2009143361A
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JP
Japan
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motor
rotating body
torque
hybrid vehicle
differential value
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007322150A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kensuke Uechi
健介 上地
Junya Mizuno
純也 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2007322150A priority Critical patent/JP2009143361A/en
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  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive unit for a hybrid vehicle capable of following a rotational frequency of a clutch plate in a synchronizing side, even when rotational frequency of a clutch plate in a synchronized side increases during a speed change. <P>SOLUTION: This drive unit for the hybrid vehicle is applied in the hybrid vehicle having the first rotor rotation-controlled by a motor, and the second rotor engaged with the first rotor. The drive unit for the hybrid vehicle finds a differential value of the rotational frequency of the second rotor, finds a value of feedforward term torque, based on the differential value of the rotational frequency of the second rotor and an inertia moment of the first rotor, and adds thereafter the feedforward term torque to a prescribed torque output to the first rotor. The rotational frequency of the first rotor is made to follow the rotational frequency of the second rotor, even when the rotational frequency of the second rotor is varied, by this manner, in the feedforward control. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、変速装置を備えたハイブリッド車両の駆動装置に関する。   The present invention relates to a drive device for a hybrid vehicle including a transmission.

内燃機関に加えて、電動機やモータジェネレータなどの動力源を備えるハイブリッド車両が知られている。ハイブリッド車両では、内燃機関を可及的に高効率状態で運転する一方、駆動力やエンジンブレーキの過不足を電動機又はモータジェネレータで補う。   In addition to the internal combustion engine, a hybrid vehicle including a power source such as an electric motor or a motor generator is known. In a hybrid vehicle, an internal combustion engine is operated in a highly efficient state as much as possible, while excess or deficiency of driving force or engine brake is compensated by an electric motor or a motor generator.

近年、ハイブリッド自動車のさらなる高効率化達成のため、様々な検討がなされている。例えば、特許文献1に記載の回転体制御装置では、クラッチ機構として、クラッチ板にドグ歯を備えたドグクラッチ(噛み合いクラッチ)を導入し、同期側の一方のクラッチ板の回転数が被同期側の他方のクラッチ板の回転数まで近づくように、フィードフォワード制御し、その後、ドク歯の噛み合い位置が正確に係合するように、フィードバック制御することが試みられている。   In recent years, various studies have been made to achieve higher efficiency of hybrid vehicles. For example, in the rotating body control device described in Patent Document 1, a dog clutch (meshing clutch) having dog teeth on the clutch plate is introduced as a clutch mechanism, and the rotation speed of one clutch plate on the synchronization side is on the synchronized side. Attempts have been made to perform feedforward control so as to approach the rotational speed of the other clutch plate, and then to perform feedback control so that the meshing positions of the dog teeth are accurately engaged.

特開2005−278225号公報JP 2005-278225 A

しかしながら、特許文献1に記載の方法では、変速中に被同期側のクラッチ板の回転数が増加した場合には、同期側のクラッチ板の回転数を追従させることができなくなる恐れがある。   However, in the method described in Patent Document 1, if the rotational speed of the synchronized clutch plate increases during a shift, the rotational speed of the synchronous clutch plate may not be allowed to follow.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、変速中に被同期側のクラッチ板の回転数が増加した場合であっても、同期側のクラッチ板の回転数を追従させることが可能なハイブリッド車両の駆動装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. Even when the number of rotations of the synchronized clutch plate increases during a shift, the number of rotations of the synchronization side clutch plate is reduced. It is an object of the present invention to provide a drive device for a hybrid vehicle that can be followed.

本発明の1つの観点では、モータにより回転制御される第1の回転体と、前記第1の回転体と係合する第2の回転体と、を有するハイブリッド車両に適用され、前記第2の回転体の回転数を検出する回転数検出手段と、固定変速比モードにおいて、前記第1の回転体の回転数が前記第2の回転体の回転数となるように前記第1の回転体に所定トルクを発生させてフィードフォワード制御を行う制御手段と、を有するハイブリッド車両の駆動装置は、前記回転数検出手段により求められた前記第2の回転体の回転数に基づいて、前記第2の回転体の回転数の微分値を求める微分値算出手段と、前記微分値算出手段により求められた前記第2の回転体の回転数の微分値と、前記第1の回転体の慣性モーメントとに基づいて、前記所定トルクに加算されるフィードフォワード項トルクの値を求めるフィードフォワード項トルク算出手段と、前記フィードフォワード項トルク算出手段により求められた前記フィードフォワード項トルクを、前記所定トルクに加算する加算手段と、を備える。   One aspect of the present invention is applied to a hybrid vehicle having a first rotating body whose rotation is controlled by a motor and a second rotating body that engages with the first rotating body. In the fixed speed ratio mode, the first rotational body has a rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the rotational body, and the first rotational body has a rotational speed equal to that of the second rotational body. And a control unit that performs feed-forward control by generating a predetermined torque, the drive device for the hybrid vehicle, based on the rotation speed of the second rotating body determined by the rotation speed detection means. A differential value calculating means for obtaining a differential value of the rotational speed of the rotating body; a differential value of the rotational speed of the second rotating body determined by the differential value calculating means; and an inertia moment of the first rotating body. Based on the predetermined torque Comprising feed and forward term determining the value of the torque feed forward term torque calculation unit, said feed forward torque obtained by the feed-forward term torque calculating means, adding means for adding a predetermined torque, the being.

上記のハイブリッド車両の駆動装置は、モータにより回転制御される第1の回転体と、前記第1の回転体と係合する第2の回転体と、を有するハイブリッド車両に適用され、回転数検出手段と、制御手段と、を有する。回転数検出手段は、例えばエンコーダや速度演算器といった回転数センサである。制御手段は、例えば、コントローラであり、前記第1の回転体の回転数が、前記第2の回転体の回転数となるように前記第1の回転体に所定トルクを発生させてフィードフォワード制御を行う。ハイブリッド車両の駆動装置は、微分値算出手段と、フィードフォワード項トルク算出手段と、加算手段と、を備える。前記微分値算出手段は、前記第2の回転体の回転数の微分値を求める。前記フィードフォワード項トルク算出手段は、前記微分値算出手段により求められた前記第2の回転体の回転数の微分値と、前記第1の回転体の慣性モーメントとに基づいて、前記所定トルクに加算されるフィードフォワード項トルクの値を求める。前記加算手段は、前記所定トルクに前記フィードフォワード項トルクを加算する。このようにすることで、フィードフォワード制御時において、前記第2の回転体の回転数が変化した場合であっても、定常偏差を解消させることができ、前記第1の回転体の回転数を前記第2の回転体の回転数に追従させることができる。   The above hybrid vehicle drive device is applied to a hybrid vehicle having a first rotating body whose rotation is controlled by a motor, and a second rotating body that engages with the first rotating body, and detects the number of rotations. Means and control means. The rotation speed detection means is a rotation speed sensor such as an encoder or a speed calculator. The control means is, for example, a controller, and feedforward control is performed by generating a predetermined torque in the first rotating body so that the rotational speed of the first rotating body becomes the rotational speed of the second rotating body. I do. The drive device for a hybrid vehicle includes differential value calculation means, feedforward term torque calculation means, and addition means. The differential value calculation means obtains a differential value of the rotational speed of the second rotating body. The feed-forward term torque calculating means calculates the predetermined torque based on the differential value of the rotational speed of the second rotating body obtained by the differential value calculating means and the moment of inertia of the first rotating body. The value of the feed forward term torque to be added is obtained. The adding means adds the feedforward term torque to the predetermined torque. By doing in this way, at the time of feedforward control, even if it is a case where the rotation speed of the said 2nd rotary body changes, a steady-state deviation can be eliminated, and the rotation speed of the said 1st rotary body can be reduced. The number of rotations of the second rotating body can be made to follow.

上記のハイブリッド車両の駆動装置の他の一態様は、前記微分値算出手段は、前記回転数検出手段が故障している場合には、前記第1の回転体のトルクと、前記第2の回転体のトルクと、前記ハイブリッド車両の重量と、に基づいて、前記第2の回転体の回転数の微分値を求める。このようにすることで、前記回転数検出手段が故障している場合であっても、前記第2の回転体の回転数の微分値を推定することができる。   In another aspect of the hybrid vehicle drive device, the differential value calculation means may be configured such that the torque of the first rotating body and the second rotation when the rotation speed detection means is out of order. Based on the body torque and the weight of the hybrid vehicle, a differential value of the rotational speed of the second rotating body is obtained. By doing in this way, even if it is a case where the said rotation speed detection means is out of order, the differential value of the rotation speed of a said 2nd rotary body can be estimated.

モータにより回転制御される第1の回転体と、前記第1の回転体と係合する第2の回転体と、を有するハイブリッド車両に適用され、前記第2の回転体の回転数を検出する回転数検出手段と、固定変速比モードにおいて、前記第1の回転体の回転数が前記第2の回転体の回転数となるように前記第1の回転体に所定トルクを発生させてフィードフォワード制御を行う制御手段と、を有するハイブリッド車両の駆動装置は、前記回転数検出手段により求められた前記第2の回転体の回転数に基づいて、前記第2の回転体の回転数の微分値を求める微分値算出手段と、前記微分値算出手段により求められた前記第2の回転体の回転数の微分値と、前記第1の回転体の慣性モーメントとに基づいて、前記所定トルクに加算されるフィードフォワード項トルクの値を求めるフィードフォワード項トルク算出手段と、前記フィードフォワード項トルク算出手段により求められた前記フィードフォワード項トルクを、前記所定トルクに加算する加算手段と、を備える。このようにすることで、フィードフォワード制御時において、前記第2の回転体の回転数が変化した場合であっても、定常偏差を解消させることができ、前記第1の回転体の回転数を前記第2の回転体の回転数に追従させることができる。   The present invention is applied to a hybrid vehicle having a first rotating body whose rotation is controlled by a motor and a second rotating body engaged with the first rotating body, and detects the number of rotations of the second rotating body. In the rotation speed detection means and the fixed gear ratio mode, feed-forward is performed by generating a predetermined torque in the first rotating body so that the rotation speed of the first rotating body becomes the rotation speed of the second rotating body. And a control unit that performs control, wherein the driving device for the hybrid vehicle has a differential value of the rotational speed of the second rotating body based on the rotational speed of the second rotating body obtained by the rotational speed detecting means. Is added to the predetermined torque on the basis of the differential value calculating means for determining the differential value of the rotational speed of the second rotating body determined by the differential value calculating means and the moment of inertia of the first rotating body. Feed forward Comprising a feed-forward term torque calculating means for determining the value of the torque, the feed-forward term torque obtained by the feed-forward term torque calculating means, adding means for adding a predetermined torque, the. By doing in this way, even when the rotation speed of the second rotating body changes during feedforward control, the steady deviation can be eliminated, and the rotation speed of the first rotating body can be reduced. The number of rotations of the second rotating body can be followed.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明のハイブリッド車両の駆動装置の模式図を示している。   FIG. 1 is a schematic diagram of a drive device for a hybrid vehicle of the present invention.

図1に示すように、ハイブリッド車両の駆動装置は、モータMG1の回転位置を検出するエンコーダ20と、モータMG2の回転位置を検出するエンコーダ18と、電流制御回路22と、コントローラ24と、を備えている。エンコーダ18、20は、レゾルバなどにより構成することができる。なお、図1では、ハイブリッド車両に搭載されるモータMG1、MG2、クラッチ15も示している。   As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle drive device includes an encoder 20 that detects the rotational position of the motor MG1, an encoder 18 that detects the rotational position of the motor MG2, a current control circuit 22, and a controller 24. ing. The encoders 18 and 20 can be configured by a resolver or the like. In FIG. 1, motors MG1 and MG2 and a clutch 15 mounted on the hybrid vehicle are also shown.

電流制御回路22及びコントローラ24は、例えば、ECU(Electronic Control Unit)などにより実現される。電流制御回路22及びコントローラ24は、モータMG1に所定トルクを発生させてフィードフォワード制御して、モータMG2の回転数(目標回転数)に近づけた後、当該フィードフォワード制御から、フィードバック制御に切り替えて、モータMG1の回転位置を、モータMG2の回転位置(目標回転位置)に一致するように制御する。   The current control circuit 22 and the controller 24 are realized by, for example, an ECU (Electronic Control Unit). The current control circuit 22 and the controller 24 cause the motor MG1 to generate a predetermined torque and perform feedforward control so that the motor MG2 approaches the rotational speed (target rotational speed) of the motor MG2, and then switches from the feedforward control to feedback control. The rotational position of the motor MG1 is controlled so as to coincide with the rotational position (target rotational position) of the motor MG2.

図2は、クラッチ15の構成例を示す。図2では、クラッチ15は、一対のクラッチ板12、16を備えて構成される。一方のクラッチ板12はモータMG1と連結され、他方のクラッチ板16はモータMG2と連結される。従って、クラッチ板12の回転数とモータMG1の回転数は一致し、クラッチ板16の回転数とモータMG2の回転数は一致する。図2に示すクラッチ15は、ドグクラッチであるとした場合の例を示している。従って、クラッチ板12、16は、ドグ歯26を備えている。モータMG1と連結されたクラッチ板12は、図示しないアクチュエータなどにより、図中の矢印121及び122のように、軸方向に移動(ストローク)可能に構成されている。モータMG1と連結されたクラッチ板12を矢印121方向に移動させることにより、モータMG1と連結されたクラッチ板12のドグ歯26と、モータMG2と連結されたクラッチ板16のドグ歯26と、が係合して、クラッチ15をオン状態とする。また、モータMG1と連結されたクラッチ板12を矢印122方向に移動させることにより、モータMG1と連結されたクラッチ板12のドグ歯26と、モータMG2と連結されたクラッチ板16のドグ歯26と、の係合を開放して、クラッチ15をオフ状態とする。   FIG. 2 shows a configuration example of the clutch 15. In FIG. 2, the clutch 15 includes a pair of clutch plates 12 and 16. One clutch plate 12 is connected to motor MG1, and the other clutch plate 16 is connected to motor MG2. Accordingly, the rotational speed of the clutch plate 12 and the rotational speed of the motor MG1 are matched, and the rotational speed of the clutch plate 16 and the rotational speed of the motor MG2 are matched. The clutch 15 shown in FIG. 2 shows an example in the case of being a dog clutch. Therefore, the clutch plates 12 and 16 are provided with dog teeth 26. The clutch plate 12 connected to the motor MG1 is configured to be movable (stroked) in the axial direction as indicated by arrows 121 and 122 in the drawing by an actuator (not shown). By moving the clutch plate 12 connected to the motor MG1 in the direction of the arrow 121, the dog teeth 26 of the clutch plate 12 connected to the motor MG1 and the dog teeth 26 of the clutch plate 16 connected to the motor MG2 are generated. Engage and clutch 15 is turned on. Further, by moving the clutch plate 12 connected to the motor MG1 in the direction of the arrow 122, the dog teeth 26 of the clutch plate 12 connected to the motor MG1 and the dog teeth 26 of the clutch plate 16 connected to the motor MG2 And the clutch 15 is turned off.

ここで、モータMG1と連結されたクラッチ板12のドグ歯26と、モータMG2と連結されたクラッチ板16のドグ歯26と、が噛み合い可能な状態で係合するには、まず、モータMG1の回転数をモータMG2の回転数に一致させる回転数同期制御が行われることが必要である。フィードフォワード制御では、この回転数同期制御が行われる。そして、更に、モータMG1の回転位置とモータMG2の回転位置とが一致すること、即ち、位置同期制御が行われることが必要である。フィードバック制御では、この位置同期制御が行われる。   Here, in order to engage the dog teeth 26 of the clutch plate 12 connected to the motor MG1 and the dog teeth 26 of the clutch plate 16 connected to the motor MG2 in a meshable state, first, the motor MG1 It is necessary that the rotation speed synchronization control is performed so that the rotation speed matches the rotation speed of the motor MG2. In feedforward control, this rotational speed synchronization control is performed. Further, it is necessary that the rotational position of the motor MG1 and the rotational position of the motor MG2 coincide, that is, position synchronization control is performed. In the feedback control, this position synchronization control is performed.

本発明のハイブリッド車両の駆動装置は、後に詳しく述べるが、フィードフォワード制御の際において、モータMG1に発生させるトルクとして、所定トルクに加え、モータMG2の回転数の微分値とクラッチ板12の慣性モーメントとに基づいて求められたトルク(以下では、「フィードフォワード項トルク」と称す)を発生させることとする。これにより、フィードフォワード制御中において、モータMG2の回転数が変化した場合であっても、モータMG1の回転数を追従させることができる。従って、クラッチ板12が本発明における第1の回転体として機能し、クラッチ板16が本発明における第2の回転体として機能する。   The hybrid vehicle drive device of the present invention will be described in detail later. In addition to a predetermined torque, a differential value of the rotational speed of the motor MG2 and a moment of inertia of the clutch plate 12 as a torque to be generated by the motor MG1 during the feedforward control. The torque obtained based on the above (hereinafter referred to as “feed forward term torque”) is generated. Thereby, even if it is a case where the rotation speed of motor MG2 changes during feedforward control, the rotation speed of motor MG1 can be made to follow. Therefore, the clutch plate 12 functions as the first rotating body in the present invention, and the clutch plate 16 functions as the second rotating body in the present invention.

ここで、ハイブリッド車両の駆動装置の具体例について述べる。本発明を適用可能なハイブリッド車両の駆動装置は、固定比変速装置を備えた、いわゆるマルチモードタイプのハイブリッド車両の駆動装置である。図3、図4に、マルチモードタイプのハイブリッド車両の駆動装置の例を示す。   Here, a specific example of a drive device for a hybrid vehicle will be described. A drive device for a hybrid vehicle to which the present invention is applicable is a drive device for a so-called multimode type hybrid vehicle including a fixed ratio transmission. 3 and 4 show an example of a drive device for a multi-mode type hybrid vehicle.

図3に示すハイブリッド車両の駆動装置は、主に、エンジン200と、モータMG1と、モータMG2と、動力分配機構300と、変速装置410と、動力遮断装置600と、を備える。   The hybrid vehicle drive device shown in FIG. 3 mainly includes an engine 200, a motor MG1, a motor MG2, a power distribution mechanism 300, a transmission device 410, and a power cut-off device 600.

動力分配機構300は、いわゆるダブルピニオン式の遊星歯車機構を含んで構成される。具体的には、動力分配機構300は、相互に同軸上に配置されたサンギヤ320と、リングギヤ310と、サンギヤ320に噛み合わされた第2ピニオンギヤ340と、この第2ピニオンギヤ340及びリングギヤ310に噛み合わされた第1ピニオンギヤ330と、第1ピニオンギヤ330及び第2ピニオンギヤ340を自転可能かつ公転可能に支持しているキャリア350とを有している。   The power distribution mechanism 300 includes a so-called double pinion planetary gear mechanism. Specifically, the power distribution mechanism 300 is engaged with the sun gear 320, the ring gear 310, the second pinion gear 340 engaged with the sun gear 320, and the second pinion gear 340 and the ring gear 310, which are arranged coaxially with each other. The first pinion gear 330 and the carrier 350 supporting the first pinion gear 330 and the second pinion gear 340 so as to be capable of rotating and revolving are provided.

エンジン200は、リングギヤ310と連結されており、エンジン200からの動力は、リングギヤ310に伝達される。また、モータMG2は、キャリア350を介して第1ピニオンギヤ330及び第2ピニオンギヤ340と連結されている。第1ピニオンギヤ330及び第2ピニオンギヤ340は、入力軸370と連結されている。モータMG1は、入力軸360と連結されている。入力軸360は、動力遮断装置600を介してサンギヤ320と連結されている。   Engine 200 is connected to ring gear 310, and power from engine 200 is transmitted to ring gear 310. The motor MG2 is connected to the first pinion gear 330 and the second pinion gear 340 via the carrier 350. The first pinion gear 330 and the second pinion gear 340 are connected to the input shaft 370. The motor MG1 is connected to the input shaft 360. The input shaft 360 is connected to the sun gear 320 via the power cutoff device 600.

変速装置410は、クラッチC1、C2を備えている。クラッチC1は、出力軸700と入力軸360との間の接続を制御し、クラッチC2は、出力軸700と入力軸370との間の接続を制御する。クラッチC1がオンにされることにより、入力軸360を介してモータMG1の出力が出力軸700に出力される。クラッチC2がオンにされることにより、入力軸370を介して、モータMG2の出力が出力軸700に出力される。出力軸700への出力を、モータMG2による出力からモータMG1による出力へ変化させることにより、固定変速比モードにおける変速が行われる。例えば、変速装置410は、クラッチC2がオンにされている状態(入力軸370を介してモータMG2の出力が出力軸700に出力されている状態)から、クラッチC1、C2の両方がオンにされている状態を経由して、クラッチC1がオンにされている状態(入力軸360を介してモータMG1の出力が出力軸700に出力されている状態)に切り替えることにより、変速を行う。この切り替え時に、クラッチC1における入力軸360と連結されたクラッチ板と、クラッチC2における入力軸370と連結されたクラッチ板と、の間で、回転数同期制御が行われる。従って、クラッチC1、C2は、図1におけるクラッチ15に対応する。具体的には、クラッチC1における入力軸360と連結されたクラッチ板が、クラッチ15におけるクラッチ板12に対応し、クラッチC2における入力軸370と連結されたクラッチ板と、クラッチC2における出力軸700と連結されたクラッチ板と、が、クラッチ15におけるクラッチ板16に対応する。   The transmission 410 includes clutches C1 and C2. The clutch C1 controls the connection between the output shaft 700 and the input shaft 360, and the clutch C2 controls the connection between the output shaft 700 and the input shaft 370. When the clutch C1 is turned on, the output of the motor MG1 is output to the output shaft 700 via the input shaft 360. When the clutch C2 is turned on, the output of the motor MG2 is output to the output shaft 700 via the input shaft 370. By changing the output to the output shaft 700 from the output from the motor MG2 to the output from the motor MG1, a shift in the fixed gear ratio mode is performed. For example, in the transmission 410, both of the clutches C1 and C2 are turned on from a state where the clutch C2 is turned on (a state where the output of the motor MG2 is output to the output shaft 700 via the input shaft 370). By shifting to the state in which the clutch C1 is turned on (the state in which the output of the motor MG1 is being output to the output shaft 700 via the input shaft 360) via the connected state, shifting is performed. At the time of this switching, the rotation speed synchronization control is performed between the clutch plate connected to the input shaft 360 in the clutch C1 and the clutch plate connected to the input shaft 370 in the clutch C2. Therefore, the clutches C1 and C2 correspond to the clutch 15 in FIG. Specifically, the clutch plate connected to the input shaft 360 in the clutch C1 corresponds to the clutch plate 12 in the clutch 15, the clutch plate connected to the input shaft 370 in the clutch C2, and the output shaft 700 in the clutch C2. The connected clutch plate corresponds to the clutch plate 16 in the clutch 15.

また、動力遮断装置600も、クラッチC3を備えている。クラッチC3は、入力軸360とサンギヤ320との間の接続を制御する。クラッチC3がオンにされることにより、モータMG1の出力がサンギヤ320に出力される。クラッチC3がオンにされる際にも、クラッチ板間の回転数同期制御が行われる。従って、クラッチC3も図1におけるクラッチ15に対応する。   The power shut-off device 600 also includes a clutch C3. Clutch C <b> 3 controls connection between input shaft 360 and sun gear 320. When the clutch C3 is turned on, the output of the motor MG1 is output to the sun gear 320. The rotation speed synchronization control between the clutch plates is also performed when the clutch C3 is turned on. Therefore, the clutch C3 also corresponds to the clutch 15 in FIG.

図4に、本発明を適用したハイブリッド車両の駆動装置の他の一例を示す。図4において、図3に示したのと同じ構成要素については、同じ番号を付して示すこととし、説明を省略する。   FIG. 4 shows another example of a drive device for a hybrid vehicle to which the present invention is applied. In FIG. 4, the same components as those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図4に示すハイブリッド車両の駆動装置において、変速装置410は、1速ギヤ510と、2速ギヤ520と、3速ギヤ530と、4速ギヤ540と、を備えている。また、変速装置410は、クラッチ機構として、クラッチC4と、クラッチC5と、を備えている。クラッチC4は、クラッチ板420と、2速ギヤ520及び4速ギヤ540のぞれぞれと連結されたクラッチ板と、を備えている。クラッチC5は、クラッチ板430と、1速ギヤ510及び3速ギヤ53のそれぞれと連結されたクラッチ板と、を供えている。ここで、クラッチ板420、430は、出力軸700と連結されており、両端矢印の方向にストロークすることができる。クラッチ板420がストロークすることにより、2速ギヤ520又は4速ギヤ540と、出力軸700とが接続される。これにより、2速ギヤ520又は4速ギヤ540を介して、モータMG1の出力が出力軸700に出力される。クラッチ板430がストロークすることにより、1速ギヤ510又は3速ギヤ530と、出力軸700とが接続される。これにより、1速ギヤ510又は3速ギヤ530を介して、モータMG2の出力が出力軸700に出力される。クラッチC4、C5を制御することにより、固定変速比モードにおける変速が行われ、その際には、切り替えの対象となるクラッチ板間の回転数同期制御が行われる。従って、クラッチC4、C5も、図1で述べたクラッチ15に対応する。   In the hybrid vehicle drive device shown in FIG. 4, the transmission 410 includes a first speed gear 510, a second speed gear 520, a third speed gear 530, and a fourth speed gear 540. In addition, the transmission 410 includes a clutch C4 and a clutch C5 as clutch mechanisms. Clutch C4 includes a clutch plate 420 and a clutch plate connected to each of second speed gear 520 and fourth speed gear 540. Clutch C5 includes a clutch plate 430 and a clutch plate connected to each of first speed gear 510 and third speed gear 53. Here, the clutch plates 420 and 430 are connected to the output shaft 700 and can stroke in the direction of the double-ended arrows. As the clutch plate 420 strokes, the second speed gear 520 or the fourth speed gear 540 and the output shaft 700 are connected. As a result, the output of the motor MG1 is output to the output shaft 700 via the second gear 520 or the fourth gear 540. As the clutch plate 430 strokes, the first speed gear 510 or the third speed gear 530 and the output shaft 700 are connected. As a result, the output of the motor MG2 is output to the output shaft 700 via the first speed gear 510 or the third speed gear 530. By controlling the clutches C4 and C5, a shift in the fixed gear ratio mode is performed, and at that time, the rotation speed synchronization control between the clutch plates to be switched is performed. Therefore, the clutches C4 and C5 also correspond to the clutch 15 described in FIG.

次に、本発明のハイブリッド車両の駆動装置の構成について、図5を用いて具体的に説明する。図5は、電流制御回路22の構成を示すブロック図である。   Next, the configuration of the hybrid vehicle drive device of the present invention will be specifically described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the current control circuit 22.

図5に示すように、電流制御回路22は、歯位置演算器30、31と、減算器32と、を備えている。歯位置演算器30は、エンコーダ20により検出されたモータMG1の回転位置から、モータMG1と接続されたクラッチ板12のドグ歯26の歯位置(以下、単に「モータMG1のドグ歯26」と称す)を演算する。歯位置演算器31は、エンコーダ18により検出されたモータMG2の回転位置から、モータMG2と接続されたクラッチ板16のドグ歯26の歯位置(以下、単に「モータMG2のドグ歯26」と称す)を演算する。減算器32は、歯位置演算器30により演算されたモータMG1のドグ歯26の歯位置と、歯位置演算器31により演算されたモータMG2のドグ歯26の歯位置と、の位置誤差Δθpを演算する。   As shown in FIG. 5, the current control circuit 22 includes tooth position calculators 30 and 31 and a subtractor 32. The tooth position calculator 30 determines the tooth position of the dog tooth 26 of the clutch plate 12 connected to the motor MG1 (hereinafter simply referred to as “the dog tooth 26 of the motor MG1”) from the rotational position of the motor MG1 detected by the encoder 20. ) Is calculated. The tooth position calculator 31 determines the tooth position of the dog tooth 26 of the clutch plate 16 connected to the motor MG2 (hereinafter simply referred to as “the dog tooth 26 of the motor MG2”) from the rotational position of the motor MG2 detected by the encoder 18. ) Is calculated. The subtractor 32 calculates a position error Δθp between the tooth position of the dog tooth 26 of the motor MG1 calculated by the tooth position calculator 30 and the tooth position of the dog tooth 26 of the motor MG2 calculated by the tooth position calculator 31. Calculate.

また、電流制御回路22は、速度演算器36、38と、減算器40と、を備えている。速度演算器36は、エンコーダ18により検出されたモータMG2の回転位置から、モータMG2の回転角速度を演算する。速度演算器38は、エンコーダ20に検出されたモータMG1の回転位置から、モータMG1の回転角速度を演算する。従って、エンコーダ18及び速度演算器36は、モータMG2の回転数センサとして機能し、本発明における回転数検出手段として機能する。また、エンコーダ20及び速度演算器38は、モータMG1の回転数センサとして機能する。減算器40は、速度演算器36により演算されたモータMG2の回転角速度と、速度演算器38により演算されたモータMG1の回転角速度と、の速度誤差Δωを演算する。   The current control circuit 22 includes speed calculators 36 and 38 and a subtractor 40. The speed calculator 36 calculates the rotational angular speed of the motor MG2 from the rotational position of the motor MG2 detected by the encoder 18. The speed calculator 38 calculates the rotational angular speed of the motor MG1 from the rotational position of the motor MG1 detected by the encoder 20. Therefore, the encoder 18 and the speed calculator 36 function as a rotational speed sensor of the motor MG2, and function as a rotational speed detection means in the present invention. The encoder 20 and the speed calculator 38 function as a rotation speed sensor of the motor MG1. The subtractor 40 calculates a speed error Δω between the rotational angular speed of the motor MG2 calculated by the speed calculator 36 and the rotational angular speed of the motor MG1 calculated by the speed calculator 38.

演算器32には、P制御器34が接続されている。P制御器34は、位置制御器であり、上記位置誤差Δθpに所定の伝達関数Kpを乗算する。P制御器34には、減算器35が接続されている。減算器35は、P制御器34により演算された値(伝達関数Kp×位置誤差Δθp)から、速度誤差Δωを減算する。減算器35には、PI制御器42が接続されている。PI制御器42は、減算器35により演算された値Werr(=Kp×Δθp−Δω)からトルク指令値を演算する。   A P controller 34 is connected to the computing unit 32. The P controller 34 is a position controller, and multiplies the position error Δθp by a predetermined transfer function Kp. A subtracter 35 is connected to the P controller 34. The subtracter 35 subtracts the speed error Δω from the value calculated by the P controller 34 (transfer function Kp × position error Δθp). A PI controller 42 is connected to the subtracter 35. The PI controller 42 calculates a torque command value from the value Werr (= Kp × Δθp−Δω) calculated by the subtractor 35.

また、電流制御回路22は、図示しない外乱オブザーバを備えている。外乱オブザーバは、速度演算器38により演算されたモータMG1の回転角速度と、トルク指令値と、から、モータMG1にかかる外乱トルクを演算する。外乱オブザーバにより演算された外乱トルクは、PI制御器42により演算されたトルク指令値に加算される。   The current control circuit 22 includes a disturbance observer (not shown). The disturbance observer calculates a disturbance torque applied to the motor MG1 from the rotation angular velocity of the motor MG1 calculated by the speed calculator 38 and the torque command value. The disturbance torque calculated by the disturbance observer is added to the torque command value calculated by the PI controller 42.

電流制御回路22は、スイッチ45を備えている。スイッチ45は、コントローラ24からの制御信号に基づいて、フィードフォワード制御とフィードバック制御とを切り替える。図5では、コントローラ24からスイッチ45への制御信号の流れを破線矢印で示している。スイッチ45は、モータMG1と接続されている。具体的には、スイッチ45は、モータMG1の電流制御器(PWM)と接続されている。スイッチ45は、コントローラ24からの制御信号に基づいて、フィードフォワード制御の際には、コントローラ24からのトルク指令値、即ち、所定トルクの値がモータMG1の電流制御器に出力されるように切り替え、フィードバック制御の際は、PI制御器42からのトルク指令値に外乱トルクの値が加えられた値がモータMG1の電流制御器に出力されるように切り替える。   The current control circuit 22 includes a switch 45. The switch 45 switches between feedforward control and feedback control based on a control signal from the controller 24. In FIG. 5, the flow of control signals from the controller 24 to the switch 45 is indicated by broken line arrows. The switch 45 is connected to the motor MG1. Specifically, the switch 45 is connected to a current controller (PWM) of the motor MG1. Based on the control signal from the controller 24, the switch 45 switches so that the torque command value from the controller 24, that is, the value of the predetermined torque is output to the current controller of the motor MG1 during the feedforward control. In the feedback control, switching is performed so that a value obtained by adding the value of the disturbance torque to the torque command value from the PI controller 42 is output to the current controller of the motor MG1.

図6は、フィードフォワード制御からフィードバック制御に切り替える際の時間とモータMG1の回転数との関係を示す図である。コントローラ24は、フィードフォワード制御を行う際、モータMG1とコントローラ24とが接続されるようにスイッチ45を制御する。そして、コントローラ24は、モータMG1の回転数が、モータMG2の回転数となるように制御する。具体的には、図6の回転数制御区間T1に示すように、モータMG1を所定トルクで加速(あるいは減速)するフィードフォワード制御を行う。ここで、コントローラ24は、モータMG1、MG2の回転数に基づいて、モータMG1に出力する所定トルクを決定する。例えば、コントローラ24は、モータMG1の回転数とモータMG2の回転数との間の回転数差が比較的大きい場合には、モータMG1の許容最大トルクで、モータMG1を加速(あるいは減速)する。   FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the time when switching from feedforward control to feedback control and the rotation speed of motor MG1. When performing the feedforward control, the controller 24 controls the switch 45 so that the motor MG1 and the controller 24 are connected. Then, the controller 24 controls the rotation speed of the motor MG1 to be the rotation speed of the motor MG2. Specifically, as shown in the rotation speed control section T1 in FIG. 6, feedforward control for accelerating (or decelerating) the motor MG1 with a predetermined torque is performed. Here, the controller 24 determines a predetermined torque to be output to the motor MG1 based on the rotational speeds of the motors MG1 and MG2. For example, when the rotational speed difference between motor MG1 and motor MG2 is relatively large, controller 24 accelerates (or decelerates) motor MG1 with the maximum allowable torque of motor MG1.

コントローラ24は、フィードフォワード制御しているときに、モータMG1の回転状態がフィードバック制御可能な回転状態となったと判定した場合には、モータMG1とPI制御器42とが接続されるようにスイッチ45を制御する。これにより、PI制御器42からのトルク指令値に外乱トルクの値が加えられた値がモータMG1の電流制御器に出力される。そして、コントローラ24は、例えば特許文献1に示したようなフィードバック制御モデルを用いてフィードバック制御による位置制御を行う。図6における位置制御区間T2が、フィードバック制御が行われる区間を示している。   When the controller 24 determines that the rotation state of the motor MG1 is in a rotation state in which feedback control is possible during the feedforward control, the switch 45 is connected so that the motor MG1 and the PI controller 42 are connected. To control. As a result, a value obtained by adding the value of the disturbance torque to the torque command value from the PI controller 42 is output to the current controller of the motor MG1. And the controller 24 performs position control by feedback control using the feedback control model as shown, for example in patent document 1. FIG. A position control section T2 in FIG. 6 indicates a section in which feedback control is performed.

ここで、フィードフォワード制御が行われる際において、モータMG2の回転数が変化した場合には、モータMG1の回転数をモータMG2の回転数に追従させることが難しくなる。   Here, when feedforward control is performed, if the rotational speed of the motor MG2 changes, it is difficult to make the rotational speed of the motor MG1 follow the rotational speed of the motor MG2.

図7は、モータMG1、MG2、エンジンについての固定変速比モードにおける共線図を示している。図7(a)は、モータMG2の回転数が変化する前における、モータMG1、MG2、エンジンの共線図を示し、図7(b)は、モータMG2の回転数が変化した後における、モータMG1、MG2、エンジンの共線図を示している。図7(a)、(b)において、モータMG1のトルクをTg、エンジントルクをTe、モータMG2のトルクをTmとして示している。   FIG. 7 shows an alignment chart in the fixed gear ratio mode for the motors MG1 and MG2 and the engine. FIG. 7A shows an alignment chart of the motors MG1, MG2, and the engine before the rotation speed of the motor MG2 changes, and FIG. 7B shows the motor after the rotation speed of the motor MG2 changes. The alignment chart of MG1, MG2, and the engine is shown. In FIGS. 7A and 7B, the torque of the motor MG1 is shown as Tg, the engine torque as Te, and the torque of the motor MG2 as Tm.

図7(a)において、トルクTgは、フィードフォワード制御時において、モータMG1の回転数が、目標回転数として、モータMG2のトルク変化前の回転数となるようにコントローラ24によって設定されたトルクである。ここで、図7(b)に示すように、モータMG2のトルクTmが変化することにより、モータMG2の回転数が変化した場合には、目標回転数は、モータMG2のトルク変化後の回転数となる。従って、この場合において、モータMG1のトルクをトルクTgのままにしておくと、定常偏差が残ってしまい、モータMG1の回転数をモータMG2の変化後の回転数に合わせることができなくなる。ここで、この定常偏差を解消するために積分制御を行うことも考えられるが、あらゆる状況で最適な積分ゲインを設定するのは困難である。例えば、積分ゲインを、定常偏差を早期に収束させるために比較的大きく設定すると、オーバーシュートなどの問題が生じることがある。   In FIG. 7A, the torque Tg is a torque set by the controller 24 so that the rotation speed of the motor MG1 becomes the rotation speed before the torque change of the motor MG2 as the target rotation speed during the feedforward control. is there. Here, as shown in FIG. 7B, when the rotational speed of the motor MG2 changes due to the change in the torque Tm of the motor MG2, the target rotational speed is the rotational speed after the torque change of the motor MG2. It becomes. Therefore, in this case, if the torque of the motor MG1 is left as the torque Tg, a steady deviation remains, and the rotational speed of the motor MG1 cannot be matched with the rotational speed after the change of the motor MG2. Here, it is conceivable to perform integral control in order to eliminate this steady deviation, but it is difficult to set an optimum integral gain in every situation. For example, if the integral gain is set relatively large in order to converge the steady deviation early, problems such as overshoot may occur.

そこで、本実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置では、図5に示すように、微分器51と、フィードフォワード項算出器52と、加算器53と、を備える。微分器51は、モータMG2の回転数に基づいて、モータMG2の回転数の微分値を求める。正確に言うと、微分器51は、速度演算器36により算出されたモータMG2の回転角速度に基づいて、モータMG2の回転角速度の微分値、即ち、モータMG2の回転角加速度を求める。フィードフォワード項算出器52は、モータMG2の回転数の微分値、正確には微分器51により算出されたモータMG2の回転角速度の微分値と、モータMG1に接続されたクラッチ板12の慣性モーメントと、に基づいて、コントローラ24からのトルク指令値、即ち、所定トルクの値に加算されるフィードフォワード項トルクの値を算出する。具体的には、フィードフォワード項トルクTfmg1は、以下の式で算出される。   Therefore, the hybrid vehicle drive device according to the present embodiment includes a differentiator 51, a feedforward term calculator 52, and an adder 53, as shown in FIG. Differentiator 51 obtains a differential value of the rotational speed of motor MG2 based on the rotational speed of motor MG2. More precisely, the differentiator 51 obtains the differential value of the rotational angular velocity of the motor MG2, that is, the rotational angular acceleration of the motor MG2, based on the rotational angular velocity of the motor MG2 calculated by the speed calculator 36. The feedforward term calculator 52 is a differential value of the rotational speed of the motor MG2, more precisely, a differential value of the rotational angular velocity of the motor MG2 calculated by the differentiator 51, and an inertia moment of the clutch plate 12 connected to the motor MG1. , The torque command value from the controller 24, that is, the value of the feedforward term torque added to the value of the predetermined torque is calculated. Specifically, the feedforward term torque Tfmg1 is calculated by the following equation.

Figure 2009143361
加算器53は、フィードフォワード制御時において、コントローラ24からのトルク指令値に対し、フィードフォワード項算出器52によって算出されたフィードフォワード項トルクを加算した後、モータMG1の電流制御器に出力する。このようにすることで、フィードフォワード制御時において、モータMG2の回転数が変化した場合であっても、定常偏差を解消して、モータMG1の回転数をモータMG2の回転数に追従させることができる。
Figure 2009143361
In the feedforward control, the adder 53 adds the feedforward term torque calculated by the feedforward term calculator 52 to the torque command value from the controller 24, and then outputs it to the current controller of the motor MG1. By doing in this way, even when the rotation speed of the motor MG2 changes during feedforward control, the steady deviation can be eliminated and the rotation speed of the motor MG1 can follow the rotation speed of the motor MG2. it can.

以上のことから分かるように、微分器51は、本発明における微分値算出手段として機能し、フィードフォワード項算出器52は、本発明におけるフィードフォワード項トルク算出手段として機能し、加算器53は、本発明における加算手段として機能する。   As can be seen from the above, the differentiator 51 functions as a differential value calculation means in the present invention, the feedforward term calculator 52 functions as a feedforward term torque calculation means in the present invention, and the adder 53 It functions as addition means in the present invention.

なお、微分器51は、モータMG2の回転数センサが故障して、例えば、エンコーダ18や速度演算器36等が故障して、モータMG2の回転角速度を得ることができない場合であっても、モータMG2の回転角速度の微分値を推定することが可能である。具体的には、コントローラ24は、車両の出力トルクと、車両重量と、に基づいて、以下の式(2)を用いて、モータMG2の回転角速度の微分値の推定値ωmg2dot2を求めることができる。   It should be noted that the differentiator 51 can be used even when the rotational speed sensor of the motor MG2 fails and, for example, the encoder 18 or the speed calculator 36 fails and the rotational angular velocity of the motor MG2 cannot be obtained. It is possible to estimate the differential value of the rotational angular velocity of MG2. Specifically, the controller 24 can obtain the estimated value ωmg2dot2 of the differential value of the rotational angular velocity of the motor MG2 based on the vehicle output torque and the vehicle weight using the following equation (2). .

Figure 2009143361
ここで、車両の出力トルクTpは、車両の出力軸より出力されるトルクである。例えば、図3の例でいうと、モータMG2と連結された入力軸370が、クラッチC2を介して車両の出力軸700と接続されている場合には、出力トルクTpは、エンジンの分力によるトルクとモータMG2のトルクとによって決まる。エンジンの分力によるトルクは、モータMG1のトルクに基づいて求めることができる。つまり、車両の出力トルクTpは、モータMG1、MG2のトルクに基づいて求めることができる。このことから分かるように、モータMG2の回転角速度の微分値の推定値ωmg2dot2は、モータMG1、MG2のトルクと、車両重量と、に基づいて求めることができる。
Figure 2009143361
Here, the output torque Tp of the vehicle is a torque output from the output shaft of the vehicle. For example, in the example of FIG. 3, when the input shaft 370 connected to the motor MG2 is connected to the output shaft 700 of the vehicle via the clutch C2, the output torque Tp depends on the engine component force. It depends on the torque and the torque of the motor MG2. The torque due to the engine component can be obtained based on the torque of the motor MG1. That is, the output torque Tp of the vehicle can be obtained based on the torques of the motors MG1 and MG2. As can be seen from this, the estimated value ωmg2dot2 of the differential value of the rotational angular velocity of the motor MG2 can be obtained based on the torque of the motors MG1 and MG2 and the vehicle weight.

このようにすることで、モータMG2の回転数センサが故障した場合であっても、モータMG2の回転角速度の微分値を推定することができ、フィードフォワード項算出器52は、フィードフォワード項を算出することができる。   By doing so, even if the rotational speed sensor of the motor MG2 fails, the differential value of the rotational angular velocity of the motor MG2 can be estimated, and the feedforward term calculator 52 calculates the feedforward term. can do.

図8は、モータMG2の回転角速度の微分値を求める制御処理を示すフローチャートである。図8を用いて、モータMG2の回転角速度の微分値を求める制御処理について説明する。   FIG. 8 is a flowchart showing a control process for obtaining a differential value of the rotational angular velocity of the motor MG2. A control process for obtaining a differential value of the rotational angular velocity of the motor MG2 will be described with reference to FIG.

ステップS101において、微分器51は、モータMG2の回転数センサが正常に機能しているか否か、具体的には、エンコーダ18や速度演算器36が正常に機能しているか否かについて判定する。例えば、コントローラ24が、モータMG2への指令トルクや車両の速度センサ等に基づいて、エンコーダ18や速度演算器36が正常に機能しているか否かについて判定し、その結果を、微分器51が受け取ることにより、微分器51は、モータMG2の回転数センサが正常に機能しているか否か、を判定することができる。   In step S101, the differentiator 51 determines whether or not the rotational speed sensor of the motor MG2 is functioning normally, specifically, whether or not the encoder 18 and the speed calculator 36 are functioning normally. For example, the controller 24 determines whether or not the encoder 18 and the speed calculator 36 are functioning normally based on a command torque to the motor MG2, a vehicle speed sensor, and the like. By receiving, the differentiator 51 can determine whether or not the rotational speed sensor of the motor MG2 is functioning normally.

ステップS101において、微分器51は、モータMG2の回転数センサが正常に機能していないと判定した場合には(ステップS101:No)、上記の式(2)を用いて求められた推定値ωmg2dot2を、モータMG2の回転角速度の微分値ωmg2dotとして求めた後(ステップS102)、ステップS104の処理へ進む。このように、本実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置では、回転数センサが故障した場合であっても、モータMG2の回転角速度の微分値を推定することができる。   When the differentiator 51 determines in step S101 that the rotational speed sensor of the motor MG2 is not functioning normally (step S101: No), the estimated value ωmg2dot2 obtained using the above equation (2). Is obtained as the differential value ωmg2dot of the rotational angular velocity of the motor MG2 (step S102), and the process proceeds to step S104. Thus, in the hybrid vehicle drive device according to the present embodiment, the differential value of the rotational angular velocity of the motor MG2 can be estimated even when the rotational speed sensor fails.

ステップS101において、微分器51は、モータMG2の回転数センサが正常に機能していると判定した場合には(ステップS101:Yes)、ステップS103の処理へ進む。ステップS103において、微分器51は、速度演算器36により算出されたモータMG2の回転角速度ωmg2から、前回の処理で求められたモータMG2の回転角速度ωmg2oldを減算することで、モータMG2の回転角速度の差分ωmg2−ωmg2oldを求め、差分ωmg2−ωmg2oldを、前回の制御処理が行われたときからの経過時間である制御ステップ時間Tstepで割ることにより、モータMG2の回転角速度の微分値ωmg2dotを求める。その後、処理はステップS104へ進む。回転数センサが正常に機能している場合には、このようにすることで、モータMG2の回転角速度の微分値を求めることができる。   In step S101, if the differentiator 51 determines that the rotation speed sensor of the motor MG2 is functioning normally (step S101: Yes), the process proceeds to step S103. In step S103, the differentiator 51 subtracts the rotational angular velocity ωmg2old of the motor MG2 obtained in the previous process from the rotational angular velocity ωmg2 of the motor MG2 calculated by the speed calculator 36, thereby calculating the rotational angular velocity of the motor MG2. The difference ωmg2-ωmg2old is obtained, and the difference ωmg2-ωmg2old is divided by the control step time Tstep, which is the elapsed time since the previous control process, to obtain the differential value ωmg2dot of the rotational angular velocity of the motor MG2. Thereafter, the process proceeds to step S104. When the rotational speed sensor is functioning normally, the differential value of the rotational angular velocity of the motor MG2 can be obtained in this way.

ステップS104において、微分器51は、速度演算器36により算出されたモータMG2の回転角速度ωmg2を回転角速度ωmg2oldとして保存する。微分器51は、モータMG2の回転数センサが正常に機能していないと判定した場合には、上記の式(2)で求められた推定値ωmg2dot2を制御ステップ時間Tstepで積分し、これにより求められた値を回転角速度ωmg2oldとして保存する。この後、本制御処理を終了する。   In step S104, the differentiator 51 stores the rotational angular velocity ωmg2 of the motor MG2 calculated by the speed calculator 36 as the rotational angular velocity ωmg2old. If the differentiator 51 determines that the rotational speed sensor of the motor MG2 is not functioning normally, the differentiator 51 integrates the estimated value ωmg2dot2 obtained by the above equation (2) with the control step time Tstep, and thereby obtains it. The obtained value is stored as the rotational angular velocity ωmg2old. Then, this control process is complete | finished.

以上述べたことから分かるように、本実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置では、速度演算器36により算出されたモータMG2の回転角速度に基づいて、モータMG2の回転角速度の微分値を求める微分器51と、微分器51により算出されたモータMG2の回転角速度の微分値、及び、モータMG1に接続されたクラッチ板12の慣性モーメントに基づいて、フィードフォワード項トルクの値を算出するフィードフォワード項算出器52と、コントローラ24からのトルク指令値に対し、フィードフォワード項算出器52によって算出されたフィードフォワード項トルクを加算して、モータMG1の電流制御器に出力する加算器53と、を備える。このようにすることで、フィードフォワード制御時において、モータMG2の回転数が変化した場合であっても、定常偏差を解消して、モータMG1の回転数をモータMG2の回転数に追従させることができる。   As can be seen from the above description, in the hybrid vehicle drive device according to the present embodiment, a differentiator that obtains a differential value of the rotational angular velocity of the motor MG2 based on the rotational angular velocity of the motor MG2 calculated by the speed calculator 36. 51, a feedforward term calculation that calculates a feedforward term torque value based on the differential value of the rotational angular velocity of the motor MG2 calculated by the differentiator 51 and the inertia moment of the clutch plate 12 connected to the motor MG1. And an adder 53 that adds the feedforward term torque calculated by the feedforward term calculator 52 to the torque command value from the controller 24 and outputs the sum to the current controller of the motor MG1. By doing so, even when the rotational speed of the motor MG2 changes during feedforward control, the steady deviation can be eliminated and the rotational speed of the motor MG1 can follow the rotational speed of the motor MG2. it can.

なお、上述の実施形態では、クラッチ15はドグクラッチであるとしているが、本発明を適用可能なクラッチとしては、これに限られるものではないのは言うまでもない。例えば、クラッチ15は、多板クラッチなどの他の形状のクラッチを用いることも可能である。また、上述の実施形態では、モータMG1の回転数をモータMG2の回転数に追従させる例について示したが、逆に、モータMG2の回転数をモータMG1の回転数に追従させる場合についても、本発明を適用可能であるのはいうまでもない。さらに、上述の実施形態では、回転数同期制御と位置同期制御の両方が行われるとしているが、これに限られるものではなく、回転数同期制御のみが行われる場合であっても、本発明を適用可能であるのはいうまでもない。   In the above-described embodiment, the clutch 15 is a dog clutch, but it goes without saying that the clutch to which the present invention is applicable is not limited to this. For example, the clutch 15 may be a clutch having another shape such as a multi-plate clutch. In the above-described embodiment, the example in which the rotational speed of the motor MG1 is made to follow the rotational speed of the motor MG2 has been shown. However, conversely, the present invention can be applied to the case where the rotational speed of the motor MG2 is made to follow the rotational speed of the motor MG1. It goes without saying that the invention is applicable. Furthermore, in the above-described embodiment, both the rotation speed synchronization control and the position synchronization control are performed. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied even when only the rotation speed synchronization control is performed. Needless to say, it is applicable.

本発明のハイブリッド車両の駆動装置の模式図である。It is a schematic diagram of the drive device of the hybrid vehicle of this invention. クラッチの構成例を示している。The example of a structure of a clutch is shown. マルチモードタイプのハイブリッド車両の駆動装置の例を示している。The example of the drive device of the multi-mode type hybrid vehicle is shown. マルチモードタイプのハイブリッド車両の駆動装置の例を示している。The example of the drive device of the multi-mode type hybrid vehicle is shown. 電流制御回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a current control circuit. 制御モードを切り替える際における時間とモータMG1の速度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the time at the time of switching control modes, and the speed of motor MG1. モータMG1、MG2、エンジンについての固定変速比モードにおける共線図である。It is an alignment chart in a fixed gear ratio mode for motors MG1, MG2 and an engine. モータMG2の回転角速度の微分値を求める制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control processing which calculates | requires the differential value of the rotational angular velocity of motor MG2.

符号の説明Explanation of symbols

MG1、MG2 モータ
15 クラッチ
24 コントローラ
22 電流制御回路
18、20 エンコーダ
36、38 速度演算器
51 微分器
52 フィードフォワード項算出器
53 加算器
MG1, MG2 Motor 15 Clutch 24 Controller 22 Current control circuit 18, 20 Encoder 36, 38 Speed calculator 51 Differentiator 52 Feed forward term calculator 53 Adder

Claims (2)

モータにより回転制御される第1の回転体と、前記第1の回転体と係合する第2の回転体と、を有するハイブリッド車両に適用され、前記第2の回転体の回転数を検出する回転数検出手段と、固定変速比モードにおいて、前記第1の回転体の回転数が前記第2の回転体の回転数となるように前記第1の回転体に所定トルクを発生させてフィードフォワード制御を行う制御手段と、を有するハイブリッド車両の駆動装置であって、
前記回転数検出手段により求められた前記第2の回転体の回転数に基づいて、前記第2の回転体の回転数の微分値を求める微分値算出手段と、
前記微分値算出手段により求められた前記第2の回転体の回転数の微分値と、前記第1の回転体の慣性モーメントとに基づいて、前記所定トルクに加算されるフィードフォワード項トルクの値を求めるフィードフォワード項トルク算出手段と、
前記フィードフォワード項トルク算出手段により求められた前記フィードフォワード項トルクを、前記所定トルクに加算する加算手段と、を備えることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
The present invention is applied to a hybrid vehicle having a first rotating body whose rotation is controlled by a motor and a second rotating body engaged with the first rotating body, and detects the number of rotations of the second rotating body. In the rotation speed detection means and the fixed gear ratio mode, feed-forward is performed by generating a predetermined torque in the first rotating body so that the rotation speed of the first rotating body becomes the rotation speed of the second rotating body. A drive unit for a hybrid vehicle having control means for performing control,
Differential value calculating means for obtaining a differential value of the rotational speed of the second rotating body based on the rotational speed of the second rotating body determined by the rotational speed detecting means;
A value of the feedforward term torque to be added to the predetermined torque based on the differential value of the rotational speed of the second rotating body obtained by the differential value calculating means and the inertia moment of the first rotating body. Feedforward term torque calculating means for obtaining
A hybrid vehicle drive device comprising: addition means for adding the feedforward term torque obtained by the feedforward term torque calculation means to the predetermined torque.
前記微分値算出手段は、前記回転数検出手段が故障している場合には、前記第1の回転体のトルクと、前記第2の回転体のトルクと、前記ハイブリッド車両の重量と、に基づいて、前記第2の回転体の回転数の微分値を求める請求項1に記載のハイブリッド車両の駆動装置。   The differential value calculating means is based on the torque of the first rotating body, the torque of the second rotating body, and the weight of the hybrid vehicle when the rotation speed detecting means is out of order. The hybrid vehicle drive device according to claim 1, wherein a differential value of the rotational speed of the second rotating body is obtained.
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